-訪信息產業部數字音視頻編解碼技術標準工作組秘書長黃鐵軍博士
始于2003年的我國數字電視整體平移今年將進入“數字化年和產業化年”階段,數字電視的產業化大幕正式拉開。在巨大的市場商機面前,數字電視前端設備、傳輸設備、終端接收設備廠家,節目提供商等產業鏈的方方面面都已將目光瞄準數字電視大餐,以期在我國新世紀頭10年國民經濟最大的發展機遇面前占得先機。然而他們又都面臨著同樣棘手的問題:標準。因為有DVD專利費風波的前車之鑒,許多數字電視設備廠商,特別是音視頻編解碼設備廠商都在呼喚具有我國自主知識產權的音視頻編解碼技術標準。在此情況下,由信息產業部牽頭制定的我國自主的音視頻編解碼技術標準AVS便應運而生。就AVS制定以及廣大廠家、用戶可能關心的一些問題,本刊最近專訪了信息產業部數字音視頻編解碼技術標準工作組秘書長黃鐵軍博士,下面將采訪內容整理成文,以饗讀者。
《廣播電視與制作》(以下簡稱B&P):我們注意到去年10月份舉行的首屆深圳高清電視產業論壇幾乎成了“AVS論壇”,有那么多的業內專家學者都在論壇上介紹了我國自主制定的數字音視頻編解碼技術標準AVS,充分說明它對我國數字電視信源編碼領域的重要作用和深遠意義。能不能請您談談我國制定AVS標準的初衷?
黃鐵軍:新世紀以來,隨著編解碼技術本身的進步和芯片集成度、計算速度的實現條件的發展,數字音視頻編解碼技術標準面臨更新換代的歷史性機遇。我國在長期參與國際標準制定的基礎上,提出了自主的數字音視頻編解碼技術標準AVS(Audio Video coding Standard),其編碼效率比傳統的MPEG-2國際標準提高了一倍,代表了當前的國際先進水平。
除了技術推動本身的原因外,制定AVS的另一個原因是國內巨大的產業需求。以數字電視為代表的數字音視頻產業將在未來10年形成國民經濟第一大產業。在音視頻產業的共性技術和標準中,有兩大標準最重要:信道標準和信源標準。信道標準解決數字信號的傳輸問題,信源標準解決音視頻數據的有效壓縮問題。信道標準和傳輸介質密切相關的,信源標準則是所有音視頻系統都需要的,因此對于整個數字音視頻產業來說,共性更強,標準化的意義更大。
我國從1996年開始開展數字電視傳輸技術研究,借助“后發優勢”,與1997年的DVB和ATSC標準相比,相信我國的傳輸標準具有很多新的特點?!昂蟀l優勢”在信源編碼領域更為明顯。1994制定的MPEG-2已經落后,1998年完成的MPEG-4編碼效率上有40%的性能提升,采用當前的技術將會取得100%甚至更高的效率提升,因此,從2002年初,國際上開始制定新的信源編碼標準JVT,也就是MPEG-4 AVC/H.264,同時,我國從2002年6月開始,制定我國自主的信源編碼標準AVS。
B&P:請您介紹一下AVS標準從著手制定到目前的一些進展情況。
黃鐵軍:AVS會員單位目前已經達到60多家(請參見AVS網站www.avs.org.cn),覆蓋了國內本領域的主要產品開發生產廠家與研究單位。AVS工作組成立以來,已經召開六次工作會議。參加第六次工作組全體會議的代表達到127人。2003年12月我們還舉行了第七次會議,并召開由政府領導、國內外領域專家參加、面向廣大音視頻相關企業的工業展覽,全面展示工作組標準制定工作的成績。
AVS標準的正式名稱將是《信息技術 先進音視頻編碼》系列標準,包括系統、視頻編碼、音頻編碼等技術標準和一致性測試等支撐標準。AVS標準將作為信息產業行業標準和國家標準發布。參與制訂并影響相關國際標準,推動AVS標準成為國際主流標準。
AVS工作組目前正在緊張工作,《信息技術 先進音視頻編碼》年內完成報批稿,2003年上半年成為行業標準和國家標準,其他部分將在今年上半年陸續完成。
B&P: 一個標準的生命力取決于圍繞它的產業鏈是否健全。請您談談AVS目前的市場推廣情況,其產業鏈各個環節的最新進展。
黃鐵軍:世界各國對重要標準的選擇,都是基于本國或本地區產業利益的。世界各國的數字電視標準在選擇信源編碼標準時,雖然都選擇MPEG-2的系統標準,但視頻編碼和音頻編碼在隨著國家不同和時間不同而有所不同,例如美國的ATSC數字電視標準的視頻標準雖然選擇MPEG-2 Video,但音頻選擇的卻是杜比AC-3。歐洲選擇MPEG-2的視頻和音頻標準,但在高清業務方面,也在評估采用MPEG-4 AVC視頻編碼的可能性,因為這一選擇將能提高DVB的產業應用范圍。同樣,我國目前選擇數字電視標準,更應該發揮后發優勢,選擇有利于整個產業全面發展、有利于培養具有國際影響的音視頻企業的標準。另外,各個國家還必須根據自己的需要對國際標準進行進一步擴展。
AVS工作組的標準制定工作主要服務于信息產業三大組成部分之一的數字音視頻產業,所制定數字音視頻編解碼標準是數字音視頻產業的基礎性標準,是根據我國數字音視頻產業的需要開發的“標準解決方案”。
AVS是一套適應面十分廣闊的技術標準,優勢表現在以下幾個方面:
(1) AVS是基于我國自主創新技術和國際公開技術所構建的自主標準;
(2) AVS的編碼效率比我國目前準備采用推廣的MPEG-2國際標準高2~3倍(高清晰度電視可達到3倍或更多);
(3) AVS與正在制定ISO/IEC MPEG-4 AVC標準和ITU H.264標準編碼效率相當,技術方案更簡潔;
(4) AVS可節省一半以上的無線頻譜和有線信道資源,降低傳輸和存儲系統的復雜程度,顯著降低傳輸、存儲設備與系統的經濟投入;
(5) AVS最直接的產業化成果是未來10年我國需要的3億~5億顆解碼芯片,最直接效益是節省超過10億美元的專利費,從而為我國數字電視等音視頻產業的跨越發展的提供難得契機。
當然,最重要的是AVS標準在技術和性能上處于國際先進水平,如果抓住這次機遇,在數字電視、高清晰度視盤、流媒體和多媒體通信這個即將來臨的產業大潮中,我國就可能形成較為健康的從技術->專利->標準->芯片設計與生產->整機與系統制造->數字媒體運營的產業鏈條。
B&P:數字化給廣電行業帶來了一場新的技術革命,同時也給相關產業提供了一個巨大的發展契機。如果把數字電視比作一個“富礦”的話,那么AVS標準對國內的數字電視制造業而言將意味著什么?
黃鐵軍:在不同的國家和地區,數字電視會采用不同的“制式”。這包括三個層面:在信道標準方面,存在DVB、ATSC、ISDB和中國標準四種制式;在信源方面,會存在MPEG-2、MPEG-4 AVC 和AVS三種制式;在節目格式方面,美國曾定義18種格式,中國廣電部門根據我國的需要定義了幾種格式。數字電視接收機廠商會根據不同的目標市場,開發符合該地區標準的產品。
僅就信源標準來說,無論AVS標準還是MPEG標準,物理實現都是一塊解碼芯片。這塊芯片和整機其他部分的之間的接口可以是統一的,也就是說,可以通過更換解碼芯片,來讓一臺數字電視接收機支持不同的信源標準。接收機制造商完全可以針對目標市場信源標準的不同,通過更換解碼芯片的方式,出口銷售。
AVS標準對接收機制造商的利益并不僅限于節省專利費。AVS最重要的作用是數字電視制造商能夠從技術最底層開始設計整個產品,從而提高電視制造業的技術優勢。
B&P:目前國際上音視頻編解碼標準主要有MPEG-2、MPEG-4以及微軟的Windows Media 9 Series,請問AVS與它們相比都有哪些方面的提高(或不足)?AVS兼容目前廣電行業普遍采用的MPEG-2嗎?它有可能像我國的3G標準TD-SCDMA那樣成為一個國際標準嗎?
黃鐵軍:MPEG(Motion Picture Expert Group)專家組隸屬于國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)的聯合技術委員會JTC1。MPEG專家組1994年完成MPEG-2標準、1999年完成MPEG-4標準第一版。
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